光学课程设计报告——华中科技大学
光学实验创新课程设计
光学实验创新课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握光学基本原理，包括光的传播、反射、折射和色散等现象；2. 帮助学生了解光学实验仪器的使用方法和操作技巧；3. 引导学生运用所学知识，解释日常生活中的光学现象。
技能目标：1. 培养学生动手操作光学实验的能力，提高实验操作熟练度和准确性；2. 培养学生运用光学知识解决实际问题的能力；3. 培养学生团队协作、沟通表达的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对光学现象的好奇心和探索欲望；2. 培养学生严谨的科学态度，养成实验操作的规范性和安全性意识；3. 增强学生对我国光学科技成就的自豪感，树立为国家和民族科技事业贡献力量的信心。
课程性质：本课程为创新实验课程，以光学知识为基础，强调实践操作和探索研究。
学生特点：学生具备一定的物理知识基础，具有较强的求知欲和动手能力，但对光学知识了解有限。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实践操作能力和创新能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际生活中，解决实际问题。
同时，关注学生情感态度的培养，激发学生的学习兴趣和责任感。
将课程目标分解为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 光的传播：介绍光的直线传播原理，以及光在均匀介质和不同介质中的传播现象。
教材章节：《物理》八年级下册第二章第三节“光的传播”2. 光的反射：讲解平面镜、凸面镜和凹面镜的反射现象，以及反射定律的应用。
教材章节：《物理》八年级下册第二章第四节“光的反射”3. 光的折射：阐述光从一种介质进入另一种介质时的折射现象，介绍折射定律。
教材章节：《物理》八年级下册第二章第五节“光的折射”4. 色散现象：解释太阳光经过三棱镜分解成七色光的现象，以及彩虹的形成原理。
教材章节：《物理》八年级下册第二章第六节“色散现象”5. 光学实验：设计光学实验，包括制作简易望远镜、显微镜，观察光的反射、折射和色散等现象。
与光学有关的课程设计
与光学有关的课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握光学的基本概念、原理和定律，如光的传播、反射、折射、干涉、衍射等。
技能目标要求学生能够运用光学知识解决实际问题，如进行光学实验、分析光学图像等。
情感态度价值观目标要求学生培养对科学的兴趣和好奇心，提高科学素养，培养合作和探究的精神。
二、教学内容根据课程目标，选择和教学内容，确保内容的科学性和系统性。
教学大纲将按照光学的基本概念、原理和定律进行，包括光的传播、反射、折射、干涉、衍射等内容。
教材将选用《光学原理》一书，并结合实验教材《光学实验》进行实践操作。
三、教学方法选择合适的教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
通过多样化的教学方法，激发学生的学习兴趣和主动性。
在理论课上，采用讲授法结合案例分析法，通过生动的案例和实际问题，引导学生理解和应用光学知识。
在实验课上，采用实验法，让学生亲自动手进行实验，培养实验操作能力和科学思维。
四、教学资源选择和准备适当的教学资源，包括教材、《光学实验》实验教材、多媒体资料、实验设备等。
教材和实验教材将作为主要的学习资源，多媒体资料用于辅助教学，提供直观的光学现象展示和实验操作演示。
实验设备包括显微镜、望远镜、干涉仪等，用于支持和实施实验教学。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试。
平时表现评估学生的出勤、课堂参与度和表现，占课程总评的20%。
作业包括课后习题和实验报告，占课程总评的30%。
考试包括期中考试和期末考试，占课程总评的50%。
考试内容将涵盖光学的基本概念、原理和定律。
评估方式将客观、公正，全面反映学生的学习成果。
六、教学安排本课程的教学进度将按照教学大纲进行，确保在有限的时间内完成教学任务。
教学时间安排每周2课时，共16周。
教学地点将选择教室和实验室，以满足理论课和实验课的需求。
教学安排将考虑学生的作息时间和兴趣爱好，尽量安排在学生方便的时间进行。
光学课程设计
光学课程设计：
1.光的折射现象：列举实例，探讨光线从一种介质进入另一种介质时的折射规律；
2.凸透镜成像规律：通过实验，学习凸透镜成像的规律，理解物距、像距、成像大小的关系；
3.光谱与光谱分析：介绍光谱的产生，探讨光谱分析在科学中的应用；
4.光的干涉与衍射：以生活中的实例引入，简要介绍干涉与衍射现象；
光学课程设计
一、教学内容
光学课程设计：
教材章节：《物理》八年级下册，第二章光学
1.光的传播直线传播、光的反射、光的折射现象；
2.凸透镜成像：成像原理、成像特点、应用实例；
3.光的色散：彩虹的形成、光的分解与合成；
4.光的波长与频率：光的波长、频率、速度之间的关系；
5.光的吸收与发射：物体的颜色、红外线与紫外线的应用。
5.光学器件：介绍凸透镜、凹透镜、平面镜等光学器件的构造及作用，探讨其在实际应用中的使用方法。
3、教学内容
光学课程设计：
1.光的反射定律：复习和巩固反射定律，通过实验探究镜面反射和漫反射的区别；
2.光的折射定律：深入探讨斯涅尔定律，理解折射角与入射角的关系；
3.光学仪器的使用：教授如何正确使用显微镜、望远镜等光学仪器，并进行实际操作练习；
3.光的干涉现象：设计简单的干涉实验，让学生观察干涉条纹，理解干涉的原理；
4.光的衍射现象：通过实际操作，观察光的衍射现象，探讨衍射与光的波动性的关系；
5.光学技术在日常生活中的应用：分析光学技术在眼镜、相机、光纤通信等领域的作用，强调光学知识在实际生活中的重要性。
5、教学内容
光学课程设计：
1.光的吸收与发射过程：探讨物体颜色的产生，分析不同物质对光的吸收和发射特性；
4.光的粒子性与波动性：介绍光的双重性质，探讨光的粒子性与波动性的实验证据；
光学实验课程设计
光学实验课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握光学基本概念、原理和实验技能，培养观察、思考、分析和解决问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解光的传播、反射、折射和衍射等基本现象；（2）掌握光的干涉、衍射和偏振等特性；（3）熟悉光学实验装置和实验方法。
2.技能目标：（1）能够运用光学知识解释日常生活中的光学现象；（2）具备基本的光学实验操作能力，能独立完成光学实验；（3）学会运用科学思维方法分析光学问题，提高解决问题的能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养对光学实验的兴趣，激发探索科学的热情；（2）树立实事求是、严谨治学的科学态度；（3）增强团队协作意识，提高沟通能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括光学基本概念、原理、实验方法和技巧。
具体安排如下：1.光的传播与反射：光的直线传播、反射定律、球面镜和凸透镜成像；2.光的折射与衍射：折射定律、衍射现象、光的色散；3.光的干涉与偏振：双缝干涉、单缝衍射、光的偏振；4.光学实验装置与操作：光学实验仪器的使用、实验方法的选取、数据处理与分析。
三、教学方法为提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式，包括：1.讲授法：系统讲解光学基本概念、原理和实验方法；2.实验法：引导学生动手实验，培养实际操作能力；3.讨论法：分组讨论实验现象，引导学生思考问题；4.案例分析法：分析日常生活中的光学现象，提高学生运用光学知识解决实际问题的能力。
四、教学资源为实现教学目标，我们将充分利用以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的光学教材，为学生提供系统、科学的学习材料；2.参考书：提供丰富的光学课外阅读材料，拓展学生知识面；3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等教学课件，提高课堂教学效果；4.实验设备：保障实验教学的顺利进行，培养学生实际操作能力。
五、教学评估为全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采用以下评估方式：1.平时表现：考察学生在课堂上的参与度、提问回答等情况，占总评的20%；2.作业：布置适量的作业，检查学生对光学知识的理解和应用能力，占总评的30%；3.实验报告：评估学生在实验过程中的操作技能和问题解决能力，占总评的20%；4.考试成绩：期末进行闭卷考试，测试学生对本课程知识的掌握程度，占总评的30%。
光学工程本科课程设计
光学工程本科课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握光学工程的基本原理、方法和应用，培养学生具备一定的实验技能和工程实践能力，提高学生的科学素养和创新能力。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够掌握光学工程的基本概念、原理和常用技术，了解光学工程的发展趋势和应用领域。
2.技能目标：学生能够熟练运用光学工程的基本原理和方法解决问题，具备一定的实验操作能力和数据分析能力。
3.情感态度价值观目标：学生能够认识光学工程在现代科技中的重要地位，培养对光学工程的兴趣和热情，树立正确的科学观和创新意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括光学工程的基本原理、常用技术和应用。
具体安排如下：1.教材章节：第1章光学工程导论；第2章光学基本原理；第3章光学元件与系统；第4章光学测量与实验；第5章光学工程应用。
2.教学内容：光学工程的基本概念、发展历程和趋势；光线的传播、反射、折射等基本原理；光学元件的类型、功能和设计方法；光学系统的组成、性能和评价；光学测量方法和技术；光学工程在各个领域的应用案例。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体方法如下：1.讲授法：教师通过讲解、阐述、分析等方式，引导学生掌握光学工程的基本原理和知识。
2.讨论法：教师学生针对光学工程的重点、难点问题进行讨论，培养学生的思考能力和团队合作精神。
3.案例分析法：教师通过分析光学工程实际案例，让学生了解光学工程在实际应用中的方法和技巧。
4.实验法：学生动手进行光学实验，巩固理论知识，提高实验操作能力和实践能力。
四、教学资源为了保证教学质量，本课程将充分利用校内外教学资源。
具体资源如下：1.教材：选用国内权威出版社出版的光学工程教材，确保知识的科学性和系统性。
2.参考书：提供相关领域的经典著作和最新研究成果，丰富学生的知识视野。
3.多媒体资料：制作精美的PPT课件，运用视频、图片等直观展示光学工程的原理和应用。
光学课程设计变倍
光学课程设计变倍一、教学目标本章的教学目标是使学生掌握光学变倍的基本原理和实验方法，培养学生的实验技能和科学思维。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解光的折射原理，掌握凸透镜和凹透镜的成像规律，了解光学放大镜和显微镜的工作原理。
2.技能目标：学生能够运用光学原理进行简单的透镜设计，能够操作光学仪器进行实验观察，提高实验操作能力和数据分析能力。
3.情感态度价值观目标：学生通过学习光学知识，能够培养对科学的兴趣和好奇心，增强科学探究的精神，培养团队合作和交流表达的能力。
二、教学内容本章的教学内容主要包括光学变倍的基本原理、凸透镜和凹透镜的成像规律、光学放大镜和显微镜的工作原理。
具体安排如下：1.第一节：光学变倍的基本原理，介绍光的折射原理，引导学生理解凸透镜和凹透镜的成像规律。
2.第二节：凸透镜和凹透镜的成像规律，通过实验观察和数据分析，使学生掌握凸透镜和凹透镜的成像特点。
3.第三节：光学放大镜和显微镜的工作原理，介绍放大镜和显微镜的结构和原理，引导学生进行实验操作和观察。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本章将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、实验法等。
具体方法如下：1.讲授法：通过讲解光学变倍的基本原理，使学生掌握光的折射原理和凸透镜、凹透镜的成像规律。
2.讨论法：在讲解放大镜和显微镜的工作原理时，引导学生进行小组讨论，培养学生的团队合作和交流表达的能力。
3.实验法：学生进行实验观察和数据分析，使学生在实践中掌握光学原理，提高实验操作能力和数据分析能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，本章将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用《光学》教材，作为学生学习的基本资源，提供光学变倍的基本原理和实验方法。
2.实验设备：准备凸透镜、凹透镜、放大镜、显微镜等光学仪器，供学生进行实验观察和操作。
3.多媒体资料：制作PPT和教学视频，展示光学原理和实验现象，帮助学生直观地理解光学知识。
光学设计课程设计报告
光学设计课程设计报告一、教学目标本课程旨在让学生掌握光学设计的基本原理和方法，培养学生的动手能力和创新精神。
具体目标如下：1.知识目标：学生能熟练掌握光学设计的基本概念、原理和公式，了解光学设计的应用领域和发展趋势。
2.技能目标：学生能运用光学设计软件进行简单的光学系统设计，具备实际操作能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对光学设计的兴趣，提高学生的科学素养，使学生认识到光学设计在现代科技中的重要性。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括光学设计的基本原理、光学系统的设计方法、光学设计软件的使用等。
具体安排如下：1.光学设计的基本原理：包括光的传播、反射、折射等基本现象，以及光学元件的性质和功能。
2.光学系统的设计方法：包括几何光学设计、物理光学设计等方法，以及光学系统性能的评价指标。
3.光学设计软件的使用：学习Zemax、LightTools等光学设计软件的操作方法，进行实际的光学系统设计。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：讲解光学设计的基本原理和公式，使学生掌握基础知识。
2.讨论法：引导学生就光学系统设计方法进行讨论，提高学生的思考能力。
3.案例分析法：分析具体的光学设计案例，使学生了解光学设计在实际应用中的重要性。
4.实验法：利用光学实验设备，让学生动手进行光学系统的设计和测试，培养学生的实践能力。
四、教学资源本课程所需教学资源包括：1.教材：《光学设计基础》等教材，为学生提供理论知识的学习。
2.参考书：《光学设计手册》等参考书，为学生提供更多的学习资料。
3.多媒体资料：包括教学PPT、视频等，为学生提供直观的学习体验。
4.实验设备：包括光学显微镜、望远镜等，为学生提供实践操作的机会。
以上教学资源将共同支持本课程的教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程采用以下评估方式：1.平时表现：通过课堂提问、讨论、实验操作等方式，评估学生的参与度和实际操作能力。
光学课程设计
光学课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握光学的基本概念、原理和现象，包括光的传播、反射、折射、干涉、衍射等；能够运用光学知识解释日常生活中的光学现象，提高学生的科学素养；培养学生观察、思考、实验和解决问题的能力，激发学生对物理学科的兴趣和好奇心。
具体来说，知识目标包括：1.了解光的传播特点，掌握光在真空和介质中的传播速度。
2.掌握光的反射定律和折射定律，能够计算反射角和折射角。
3.理解光的干涉和衍射现象，掌握干涉条纹和衍射图样的特点。
技能目标包括：1.能够运用光学知识解释生活中的光学现象，如眼镜、摄影、光纤通信等。
2.能够进行简单的光学实验，观察和记录实验现象。
3.能够运用光学原理解决一些实际问题，如设计简易的放大镜、望远镜等。
情感态度价值观目标包括：1.培养学生对物理学科的兴趣和好奇心，激发学生探索自然界的热情。
2.培养学生尊重科学、追求真理的精神风貌。
3.通过光学现象的学习，使学生认识到科学知识在生活中的重要性，提高学生的科学素养。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.光的传播：光的传播特点、光在真空和介质中的传播速度。
2.光的反射：反射定律、反射角和入射角的关系。
3.光的折射：折射定律、折射角和入射角的关系。
4.光的干涉：干涉现象、干涉条纹的特点。
5.光的衍射：衍射现象、衍射图样的特点。
教学过程中，将结合教材中的图示和实例进行讲解，引导学生通过观察和思考，掌握光学的基本概念和原理。
同时，安排一些简单的实验，让学生亲身体验光学现象，加深对光学知识的理解。
三、教学方法为了提高教学效果，本节课将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
1.讲授法：教师通过讲解光学的基本概念、原理和现象，引导学生掌握光学知识。
2.讨论法：教师学生进行小组讨论，分享彼此对光学现象的理解和看法。
3.案例分析法：教师通过分析生活中的光学实例，让学生学会运用光学知识解释实际问题。
4.实验法：教师安排一些简单的光学实验，让学生亲身体验光学现象，提高学生的实践能力。
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光学课程设计报告姓名：糜健班级：光信0802学号：U200813208目录1.设计任务及要求 (2)1.1设计任务 (2)1.2设计技术要求 (2)2.设计步骤 (2)2.1总体设计流程图 (2)2.2光学系统外形尺寸的计算 (3)2.2.1 望远镜基本结构参数的确定 (3)2.2.2普罗Ⅰ型转向棱镜外形尺寸的计算 (3)2.2.3物镜的选型及初始结构参数的计算 (5)2.2.4目镜的选型及其初始结构参数的计算 (8)2.3像差调节 (10)2.3.1物镜的调节： (10)2.3.2目镜的调节： (12)2.3.3像质评价 (15)4.附录：零件图与系统图 (16)4.1双胶合物镜正透镜零件图 (17)4.2光学系统图 (18)1.设计任务及要求1.1设计任务双筒棱镜望远镜设计（望远镜的物镜和目镜的选型和设计）1.2设计技术要求双筒棱镜望远镜设计，采用普罗I型棱镜转像，系统要求为：1、望远镜的放大率Γ＝6倍；2、物镜的相对孔径D/f′＝1：4（D为入瞳直径，D＝30mm）；3、望远镜的视场角2ω＝8°；4、仪器总长度在110mm左右，视场边缘允许50%的渐晕；5、棱镜最后一面到分划板的距离>＝14mm，棱镜采用K9玻璃，两棱镜间隔为2～5mm；6、lz ′>8～10mm。
2.设计步骤2.1总体设计流程图2.2光学系统外形尺寸的计算2.2.1 望远镜基本结构参数的确定焦距：由D/f1’=1：4，f1’=4D=120mm。
又因为Γ=f1’/f2’，f2’=f1’/Γ=20mm。
出瞳大小：D’=D/Γ=5mm。
分划板口径：D分=2f1’tanω=16.7824mm。
出瞳的视场角：因为Γ=tanω’/tanω ，ω=4°，2ω’=45.522°。
2.2.2普罗Ⅰ型转向棱镜外形尺寸的计算普罗Ⅰ型转向棱镜基本结构如下：普罗Ⅰ型转向棱镜是由两块等腰直角棱镜所构成的，具有转向的功能，可以解决开普勒望远镜成倒像的问题，使其成正立的实像，在本双筒望远镜系统中，棱镜位于目镜与分划板之间，对一块等腰直角棱镜进行棱镜的展开如下：DL如图，D为棱镜的通光口径，L为棱镜的展开长度，由几何关系可知：L=2D。
即可以将一块等腰直角棱镜展开为厚度为L的玻璃平板，玻璃平板又可以等效为厚度d=L/n的空气平板，其中n为玻璃平板的折射率。
因此系统可以等效为由物镜、目镜、分划板、两空气平板所组成得系统。
将两空气平板放置在物镜与分划板之间，结构图如下：目镜空气平板分划板物镜由于系统可以50%渐晕，对于以最大视场角入射的平行光，如下图所示，分划板可以拦掉下半部分全部光线，使上半部分的光线全部通过。
但是此法使最中间的光线不能全部通过而产生50%的渐晕，将使最终的成像质量比较差。
物镜分划板为了解决上述方法带来的主光线成像质量的问题，采用下图所示的方法，使上下各25%的光产生渐晕，从而保证中间视场成像清晰。
其中，下半部分25%的渐晕由目镜完成，上半部分25%的渐晕则借助于空气平板来拦光。
物镜空气平板分划板当上光线的一半刚好被空气平板拦住时，几何关系如下图所示：hD 目/4 =7.5D 分/2=8.3912AB CDE三角形ADE 中，由平行关系可以得到：=因为a>=14，取a=14.1， 可以解之得：h=8.2864mm ，因此通光口径D=2h=16.5670mm ，为了给棱镜的装夹预留空间，通常使D 稍大于2h ，取D=16.6mm ，则L=2D=33.134mm ，空气平板厚度d =L/n =21.8954mm （棱镜材料采用最常见的K9玻璃，n=1.5163）而平板间距b 规定为2~5mm ，取b=2.5mm ，所以第一块玻璃前表面到棱镜的距离为：C=120-a-b-2x d =120-14.1-2.5-2x21.8954=59.6092mm 。
系统整体框架图如下：正视图俯视图cba20由图中的几何关系可知：物镜、目镜的间距为：l=c-b+a+20=91.2092mm ，因此目镜的口径为：D 目=[(f1’+f2’)tanw+D ’/4]x2=22.0795.2.2.3物镜的选型及初始结构参数的计算外形尺寸：D=30mm ，f1’=120mm ，ω＝4°，sinU’m tanU’m =12/f D =15⑴物镜类型的选择像质上，由于望远物镜视场比较小，所以只需要校正球差、色差和正弦差等轴上点像差即可。
我们选择折射式望远物镜，主要有以下三种。
I.双分离物镜，优点是对玻璃的选择有较大的自由度，但是装配和校正都较麻烦，有较大的色球差，不宜在本设计中使用。
II.三片型物镜，由一个胶合透镜组和一个单片透镜组成，有利于高级球差和色球差的校正，但是装配与校正工艺较复杂，成本高，不宜采用。
III.双胶合物镜。
特点是结构简单，制造与装配方便，但只适合小孔径的场合（最大100mm ），视场角不超过10，本物镜口径30mm ，最大视场角8，满足要求，故选择双胶合物镜。
⑵PW 法计算物镜的初始结构（双胶合物镜） ①求h ，h z ，Jh=15，h z =0，J=nuy=n ’u ’y ’=1x0.125x8.3912=1.0489 ②计算平行平板的像差 006041.0125.05163.115163.12.3321432432-=⨯-⨯⨯-=--=I u n n d S P003374.0125.0180/4006041.0=⨯--='=I ∏πu u S S z P 003634.0122-=--=I u n n d C ν③物镜的像差要使 物镜+平板 系统的像差最小，即可以让二者的像差之和为零，互相抵消，即：003634.0,003374.0,006041.0=-==I ∏I C S S ④ 求P 、W 及归一化 0004027.0==IhS P ，因为003217.0J S W 所以,-===∏∏JW S使P 、W 归一化得：,2062.0)(3==ϕh PP2059.0)120/115(003217.0)(22-=⨯-==ϕh W W 001938.0,2059.0，2062.0所以2==-====I∞∞ϕh C C W W P P⑤选物镜组合及其结构计算选择火石玻璃在前的双胶合物镜，可知 ,2062.0)2.02059.0(85.02062.0)2.0(85.0220=+-⨯-=+-=∞∞WPP 根据P 0、C I 的值从光学仪器手册中查找火石在前的玻璃组合，选取玻璃对F4+K3，同时可查得此对玻璃组合的参数为：6199.11=n 504558.12=n1ϕ=-1.112774，Q 0=5.087553，P 0=0.217434，W 0=-0.224789 所以06914.0087553.535.200±=-±=∞P P Q Q076.567.1224789.02059.0087553.567.100=+--=--=∞W WQ Q <Q 0因此Q=5.087553-0.06914=5.0184根据Q 值求r 1，r 2，r 32560.0,1212=+=r Q r ϕ4737.0,11112111=+-=r r n r ϕ561.3,111132123-=---=r n r r ϕ归一化还原可得物镜的初始结构：35.4271,72.301,844.561313212111-='=='=='=r f mm r f mm r f ρρρ⑥透镜厚度的计算将双胶合物镜翻转180度，如下图所示：正透镜在前，负透镜在后。
图中从左往右各面的半径依次为：r1，r2，r3，由上面计算的结果可知：r1=427.35，r2=-30.72，r3=-56.844，由几何关系：2633.008.42735.427)2/(11122=-=--=D r r x同理可得：015.23,911.32-=-=x x 透镜最小边缘厚度为75.110|)2||1(|3=+-=x x D t于是正透镜厚度为：92.5|2||1|2=++=x t x d 4对负透镜，52.410|3|8|2|8=-+=x x D t62.2|3||2|1=+-=x x t d 4所以： 厚度d 1=2.624 d 2=5.9242.2.4目镜的选型及其初始结构参数的计算⑴目镜类型的选择目镜是小孔径、大视场、短焦距、光阑远离透镜组的光学系统，像差较为复杂。
重点考虑影响清晰度的彗差（II S ）、像散（III S ）、场曲、倍率色差和畸变。
目镜一般的种类有： I.惠更斯目镜：由场镜、视场光阑及接目镜组成，但是由于分划板的存在，使目镜结构复杂化了，不宜在本设计中使用。
II.冉斯登目镜：由场镜与接目镜组成，但是其能适应的视场为2ω=30°~40°，而本设计中2ω’=45.5°，不宜采用。
III.对称式目镜：由两个双胶合透镜组成，但是2ω=40°~42°，而且结构较复杂，不宜采用。
考虑到视场与复杂度，选择凯涅尔目镜，它是由一个接眼镜与场镜组成，接眼镜为一个双胶合透镜。
参数如下：f 2’=20mm ，2ω’=45.522°，D 目=5mm ，l z :8~10mm 。
对于接眼镜，按照一般经验，取f ’眼=1.2f ’2=24mm 。
⑵ PW 法计算接眼镜与场镜的初始结构接眼镜 场镜出瞳由于目镜的入瞳距较大，出瞳距较小，故采用反追的方法，即出瞳看做入瞳，所有的量都变号，如此可以大大简化分析与计算的复杂度。
①根据像差要求求P 、W.选择火石在前的双胶合透镜，要使彗差、场曲为零，则使,0,0III II ==S S 即 0II =+=∞∞WJ Ph S z0222III =++=∞∞JWh J P h S z z又因为 20)15.0(85.0++=∞∞WP P解得：006.2,4.0P WP h z ==∞因为417.0241010,1而归一化后，,眼-=-='-=-==f l u u l h z z z z z417.0=z h （代表归一化后的入瞳距），代人上式得②查表并求出接眼镜的初始结构,0C 令,920.0)4.0(20===zh P 根据0P 、C 的值从光学仪器手册中查找火石在前的玻璃组合，选取玻璃对ZF6+ZK10,同时可查得此对玻璃组合的参数为：6220.1,7550.121==n n ，994960.3,941780.010=-=Q ϕ 195197.0,912590.000-==W P ，由以上参数可以算得： 6245.267.1,4838.26.2000=-+===∞∞W WQ Q P W5943.01r 12=+=Qϕ2975.2r 所以,43526.05943.01755.0941780.011112111==+-=+-=r n r ϕ69483.0r ，所以5358.1622.0941780.15943.01111132123==-=---=n r r ϕ归一化还原可得接眼镜的初始结构：676.161,263.141,14.551313212111-='=='=='=r f mm r f mm r f ρρρ③求出场镜的初始结构对场镜：143.1710/124/11,101111111-=-='-='=-'z z z z l l f l l ，因为场取d=17mm ，143.3417143.172-=--=z l考虑到透镜的厚度，取402-=z l ，因为1244120,4,22=+='='>'z F Fl l l 所以取 由场f l l z z '=-'11122，244.3040/1124/11=+='场f 场镜用K9玻璃，则615.15244.305163.015163.0))(1(54=⨯=⨯=--=r rn ，ρρφ 考虑到透镜的厚度对像差的影响比较小，而且一般取整数或者一位小数，取d1=1.5mm d2=4.5mm2.3像差调节以上过程计算的光学系统初始结构的过程都只考虑了初级像差，没有考虑高级像差，因此与实际相比均存在较大的误差，需要对像差进行进一步的调节。